時間究竟是什麼?科學家對於時間的理解,充滿著各種奇怪的想法

2020-12-03 科學雜刊

時間對於每件事物來說都是很神奇的東西,它無處不在卻充滿神秘。在人類社會中,每個人對時間都有自己的看法。

一、B時間理論

所謂A理論,是我們大多數人在時間方面的思考和經驗,過去、現在和未來都是線性的,是時間本質的基礎。而B理論家認為這些時間實際上並沒有流動,他們甚至說,時間的流逝是一種幻覺,而且在任何時候,過去、現在和未來都是同樣真實的。

從人類的角度來說,我們記得過去,展望未來,但永遠不會用相反的方式。然而,B理論家認為這只是我們知識的結果,僅僅只是因為我們只了解過去,而不是對未來的了解。這並不表示未來不比過去更真實。它們覺得時間並沒有進展,這一切都是立刻存在的。

二、你越高,時間過得越快

愛因斯坦的相對論是我們對基本原理解釋的改變者,而它對時間的理解,也許是最有趣的。它表明,引力和時間是密不可分的,在重力較大的地方,時間變慢,反之亦然。這意味著在黑洞的中心附近,時間幾乎不會移動,而且在時間上的空間領域,時間以更快的速度移動。

在地球上,這意味著你越高,你體驗的時間就越快。當然,這些影響很小,對我們的生活方式幾乎沒有任何影響。

三、時間旅行可能是可能的

愛因斯坦的理論還指出,物體移動的越快,它經歷的時間速度就越慢,理論上最大限制是光速。在這個速度下,時間停滯不前。

雖然我們看到來自宇宙另一邊的光已經花費了數十億年,從光子的角度來看,這個旅程是瞬間發生的。這提出了一個問題,那就是如果你打破這個障礙並且可以更快地行進會發生什麼?比光的速度更快是否意味著時間是相反的?

一些物理學家這麼認為,甚至相信這個宇宙中存在著一種被稱為」快子「的粒子。它從未被觀察過,並且仍然是理論上的,但這幾乎是不可能發現它們的。我們無法看到它們接近,因為這將在未來發生,所以我們所能看到的只是它們到達之前留下的路徑。

四、第四個維度

我們對周圍一切的觀察給人的印象是我們生活在一個三維空間,使用x、y和z軸,我們可以定義任何對象的位置和形狀。許多物理學家認為我們一直都清楚第四個維度——時間,它在物理定律和理論的數學公式中起著至關重要的作用,如相對論和弦理論,並給出了一種不僅僅是定義對象的方法。

五、時光老人

沒有那些對量子物理學的理解或相對論的實現,希臘人有自己的方式來理解時間,將其視為令人驚訝的流動性概念。原始的泰坦神之一,Cronos,有著操縱時間的力量,通常被稱為」時光老人「。他掌握了時間停滯、減速、循環等能力,能夠從人們那裡偷走時間。

六、好奇的禮物

」Specious Present「這個短語最初在19世紀後期被用作描述時間的一種方式,在我們存在的這段時間裡,威廉詹姆斯將其定義為那種方式。我們總是意識到一定的持續時間,不論是幾秒到不到一分鐘,而這是時間的原始直覺。你可以通過多種方式查看似是而非的現狀:作為時間跨度,你的短期記憶,我們認為是瞬間的時間,我們直接感知的持續時間,或者被視為現在和延長兩者之間的持續時間。

簡單來說,這意味著」Specious Present「是一種定義的嘗試,對我們每個人來說,有意義的時間體驗,它是在更廣泛的概念之外。不可否認的是,我們在線性時間內解釋了周圍環境。但哲學家和心理學家長期以來一直在努力定義什麼是」此時此刻「,他們的論點是,對我們來說真正重要的唯一時間尺度就是那個。換句話說,我們可以影響我們當前存在的時間,我們可以從過去學習,並在未來瞄準事物,但除此之外,還有那些概念,不像現在那樣真正影響我們,這就是生活在當下的真正原因。

七、量子引力理論

量子物理學的領域是令人興奮的,並且在許多方面是不合邏輯的,引力理論試圖將量子力學與相對論理論結合起來。這絕不是一個完整的想法,但主要原則涉及時間不是物質世界的基本組成部分。就像天氣對於你工作的影響,它也不是汽車功能或過程不可或缺的一部分,但仍能影響汽車性能。

量子引力表面時間根本不存在任何有意義的方式,無論這是真理,還是僅僅是一種允許量子物理學和相對論理論並存的方法,直到更好的解釋出現,沒有人能夠完全肯定。

八、麥克塔加特的爭論

」時間不存在「的想法是一個特別新的想法,哲學家麥克塔格特在1908年發表了一篇臭名昭著的論文,他在論文中提出沒有時間可言。他首先解釋說,我們可以通過兩種方式訂購時間。第一,是根據他們的屬性訂購事件,例如」兩個未來幾天「,」現在「或」過去的某一天「。他所稱的這是」A系列「事物。然後,他接著定義了」B系列「,其中事件按兩個位置排序,諸如」提早兩天「,」同時進行「或」晚於三天「等關係,所以基本上與其他事物相比。

他繼續爭辯說」B系列「並不構成一個合適的時間序列,因為它們總是固定的。他認為變化對時間至關重要,他認為「A系列」對時間至關重要,但他說這是矛盾的,例如,沒有時間可以是未來和過去,儘管能夠說「過去」,在某個時刻,未來,他仍然認為這種重新標記只會進一步的矛盾,因此,唯一的解決方案是時間不會存在。值得注意的是,像麥克塔格特這樣的哲學家們意識到這聽起來有多麼矛盾,但證據似乎表明事物的時間順序實際上也是一種幻覺。

九、我們現在從未存在過

我們對世界的體驗取決於我們的大腦所感受到的,但卻如此之多。在任何時候都收集信息,需要巨大的處理能力來進行分析一切,這就是為什麼我們的大腦故意無視他們認為無關的刺激,以及有能力重寫過去填補空白!

有許多實驗用來證明這一點,他們提出了一個問題,我們的意識何時實際存在?是過去還是現在?例如,如果你要同時輕拍你的鼻子和腳。現在,你將在同一時刻感受到它們,但信號需要更長的時間從你的腳到達你的大腦而不是從你的鼻子到達你的大腦。

事實證明,你的大腦會以最佳方式向你呈現信息並理解它,不一定是實時的事件發生。這也意味著我們現在略微落後於現在,所以我們的大腦可以建立我們將會感受到的圖景。我們在這裡討論的是微觀分數,但它顯示了我們對時間的看法,可能與其真實性質截然不同。

十、時間的終結

最瘋狂的時間理論是,有一天,它將完全不復存在。這至少是一些物理學家相信的。據觀察宇宙膨脹的天體物理學家推測可以繼續這樣永遠看到它不斷加速,然而,這個被稱為永恆膨脹的過程在嘗試計算時會引發發生某些事件的可能性問題。

例如,當他們試圖預測宇宙微波背景的本質時,要確定發生時間的概率,需要計算觀察次數、CMB的次數以及你正在尋找的次數。但是,如果觀察的數量是無限的,那麼時間永遠持續的情況就是如此,怎麼能夠計算出概率呢?因此,每個不具有零概率的時間將發生無限次,那麼如何將這些事件與其它事件區分開來?

一些研究人員已經解決的問題是時間本身將會結束,在五種不同的情境中,他們得出的結論是,差不多有50%的概率將在37億年內完成,並還有50%的概率它將在33億年內結束,它也有可能在1秒內結束,所以如果這個理論是對的,我們所有人的事情都可能發生巨大變化。

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